片状脆性材料拾放机械手控制系统设计与实现

针对质子交换膜燃料电池(PEMFC)膜电极的制备,提出一种用于拾放片状脆性材料的五自由度机械手,并重点研究其控制系统的设计与实现.为满足膜电极制造工艺中提出的精确力/位控制、精确对位和快速拾放的控制要求,提出基于运动模式切换和力/位双闭环控制策略,基于视觉对准的视觉纠姿系统和基于速度、加速度前馈的位置控制方法.这些控制策略和方法已成功运用于片状脆性材料拾放机械手的控制系统中,控制效果良好,亦可推广到集成电路(IC)制造装备等其他领域.     

内模PID控制在RFID封装设备温控系统中的应用

针对无线射频识别(RFID)封装设备导电胶热压固化模块,温控系统通道多、相互独立、控制参数整定复杂等特点,提出了简化参数整定且兼顾系统性能的先进控制策略:内模控制(IMC)。仿真和实验结果表明:将内模PID控制策略应用于RFID导电胶热压固化工艺中,能够有效提高温度控制品质。     

纯电力加载下压电陶瓷内环迟滞特性的实验研究

以典型压电陶瓷堆叠执行器为研究对象,对纯电力加载作用下压电陶瓷的内环迟滞行为进行了实验研究和分析。实验采用Sawyer-Tower方法获得了执行器的极化强度,利用高精度电容式位移传感器测量了执行器的输出位移,结合外围实验设备,通过计算得到了堆叠执行器在输入电压频繁折返过程中的电压-极化和电压-应变曲线。从压电陶瓷内部晶体的电畴转向角度出发,对其行为特性的产生机理进行了分析,给出了压电陶瓷堆叠执行器的建议工作区域。     

压电陶瓷晶体迟滞特性的本构关系研究

从能量的角度出发,运用本构方法,以热力学唯象理论为基础,通过对压电陶瓷晶体Helmholtz自由能关系进行推导而得出压电晶体的电场强度E与极化强度P的本构关系。与实验结果的对比分析表明,所推导的E-P本构关系能够较为准确地在宏观上描述压电陶瓷晶体的迟滞特性。最后结合实验数据和E-P迟滞曲线对压电陶瓷晶体的Helmholtz自由能和电滞回线进行了分析和讨论。